高濃度是指廢水中含有的有機物較多,其表征為COD值較高,往往過萬。對于此類廢水單純依靠好氧生物處理是無法實現達標排放的。高氨氮是指水中含有NH4+較高,其對厭氧產甲烷過程有十分強烈的抑制作用。難降解是指廢水中可直接被微生物利用的成分較少,B/C值較低,不適宜采用生化法處理,往往需要進行預處理來提高其生化性。水處理工作者經過多年研究,對于處理以上單一方面特點的工業廢水,已有較成熟的工藝。但隨著工業生產的產量化及產品的多樣化,現在的工業廢水往往同時具有以上三種特點,原有成熟的處理工藝已遠遠不能滿足此類廢水達標排放的要求。與此同時,公眾的環保意識不斷增強,國家對于環境問題日益重視,法律法規也愈加嚴格,此類廢水的存在足以羈絆一個企業的發展與壯大,成為每個面臨此類問題企業的發展瓶頸。針對此類工業廢水的水質特點,主體依托于生物處理方法,采用新研發的污水處理技術,設計高效厭氧反應器(HAF)+流離生物反應器(FSBBR)+ 強化型膜生物反應器(MEBR),對不同行業的高濃度,高氮氮難降解工業廢水進行多次現場實驗,均取得了成功,相關的治污技術在實踐中得到了驗證。該技術適用于制藥廠污水、化工廠污水、醫院污水、屠宰廠污水、造紙廠污水、印染廠污水、皮革廠污水等,同時可根據不同行業的廢水特點及水質條件進行優化組合,以達到佳處理效果。其與傳統處理工藝相比技術科技含量高、投入產出比高、建設時間短、見效快、占地面積少、實際運行*。
2、優勢技術簡介
2.1 HAF(Hybrid Anaerobic Filter)高效厭氧反應器
高效厭氧生物濾池是一個內部填充有供微生物附著的填料的厭氧反應器。填料浸沒在水中,微生物附著在填料上。廢水從下部進入反應器,通過固定填料床,在厭氧微生物的作用下,廢水中的有機物被厭氧分解。厭氧生物濾池具有較大的抗沖擊負荷能力,一般以為在相同的溫度條件下,厭氧生物濾池的負荷可高出厭氧接觸等其他工藝2-3倍,同時會有較高的COD去除率。HAF高效厭氧反應器具有如下特點:
① COD去除率達80%以上;
② 快速啟動,2周后COD去除率可達到60%以上,且無需接種厭氧污泥;
③ 常溫下運行,抗沖擊負荷能力強;
④ 不用調整PH值,節省藥劑費;
⑤ 可間歇運行;
⑥ 抗堵塞能力強;
⑦ 無需專人管理。
微濾能截留0.1~1微米之間的顆粒,微濾膜允許大分子有機物和無機鹽等通過,但能阻擋住懸浮物、細菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過,微濾膜兩側的運行壓差(有效推動力)一般為0.7bar。屬于精密過濾,具有高效、方便及經濟的特點。微濾的過濾原理有三種:篩分、濾餅層過濾、深層過濾。一般認為微濾的分離機理為篩分機理,膜的物理結構起決定作用。此外,吸附和電性能等因素對截留率也有影響。其有效分離范圍為0.1-10μm的粒子,操作靜壓差為0.01-0.2MPa。
微濾主要的器材是微濾膜。微濾膜、內外導流層、濾芯端蓋、殼體及中心桿等又可組成濾芯。在工業應用中,把微濾設備與一些配套的輔助設備有機結合起來,即組裝成一個獨立的微濾系統,如連續微濾系統。決定膜的分離效果的是膜的物理結構,孔的形狀和大小。微孔膜的規格有十多種,孔徑從14μm至0.025μm,膜厚120~150μm。根據微濾膜的材質分為有機和無機兩大類,有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬、燒結金屬(如不銹鋼)、氧化鋁、玻璃、二氧化硅等。[5]其操作壓力在0.01-0.2MPa左右。
微濾技術主要運用于
(1)水處理行業:水中懸浮物,微小粒子和細菌的去除;
(2)電子工業:半導體工業超純水、集成電路清洗用水終端處理;
(3)制藥行業:醫用純水除菌、除熱原,藥物除菌;
(4)醫療行業:除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質等多種溶液中的菌體;
(5)食品工業:飲料、酒類、醬油、醋等食品中的懸濁物、微生物和異味雜質、酵母和霉菌的去除,果汁的澄清過濾。
(6)化學工業:各種化學品的過濾澄清。
二氧化氯預氧化
二氧化氯預氧化的應用還比較少,但二氧化氯預氧化對芳香烴類化合物都有比較好的去除效果,可以控制三鹵甲烷(THMs)的形成,減少總有機鹵的生成,對水中有色物質有很好的脫色作用。采用二氧化氯預氧化,形成的有機副產物較少且毒害作用較輕,無機副產物主要有亞氯酸鹽、氯酸鹽。有研究報道,亞氯酸鹽和氯酸鹽的不利影響主要在于它的強氧化性和對人體神經系統的毒害作用,長期飲用能導致貧血癥等。目前這方面的研究有待于進一步深入。
二氧化氯也需要現場制備,而且根據不同的制備方法,需要嚴格控制反應條件,防止發生爆炸。二氧化氯用于預氧化去除有機物、鐵及錳時,其投加量為1~1.5mg/L,具體投量需要根據水質情況確定。投加濃度必須控制在防爆濃度以下,必須設置安全防爆措施。凡與二氧化氯接觸處應使用惰性材料;對每種藥劑應設置單獨的房間,并要有排除和容納遺留或滲漏藥劑的措施。
通過上述比較,可以看出,預臭氧工藝和生物預處理工藝的選用目的是不同的:預臭氧主要通過強氧化性來降解有機物和去除色度和嗅味;而生物預處理則是通過生物作用去除氨氮和部分有機物。另外,本工程地處黃河口,冬季氣溫低,采用生物預處理方法,處理有機物效果差,占地大,需要對池體保溫,費用較高。如不保溫,生物反應池排泥困難,影響運行。考慮實施加大污染治理力度后原水水質將有所改善,本次方案暫不考慮采用生物預處理,采用預氯化方法無疑會生成大量的加氯消毒副產物,對飲用水安全帶來危害,高錳酸鹽和臭氧預氧化相對經濟,且對重金屬的去除效果好,可以與后面的深度處理工藝統一考慮。
活性炭纖維吸附技術,活性炭纖維,簡稱ACF,是一種新型吸附材料,由有機合成纖維經碳化,活化而得到。根據生產中使用的原料不同,可將ACF分為黏膠基ACF,酚醛基ACF,瀝青基ACF。ACF與傳統的碳材料相比,有其*結構和性能,因而在環保領域有廣泛的應用前景。ACF具有發達的微孔結構,各種污染物在其表面以多微孔填充的方式迅速,穩定地聚集于ACF的微孔內,對于無機氣體,有機物,金屬離子等均具有很好的吸附能力。ACF表面是孔徑分布均勻的微孔,吸附質吸附與解析路徑都較短,因而吸附和解析速度較快。由于ACF表面微孔多,吸附力場強,對微量級吸附質扔保持很高的吸附率,當吸附質與吸附物分子大小相匹配時吸附效果好。
ACF在環境保護中主要應用于工業廢水的處理,出去BOD,COD,TOC,顏色,臭味,油等,除去妨礙生物處理的物質。還有應用于城市生活污水的深度處理,二級處理水作為新水源,優先選擇高級處理就是ACF吸附法,它可進一步脫色,脫臭,降低有機物,無機物溶解物,微生物,但在經濟上也要有所考慮。在處理廢水方面,用于處理十三嗎啉廢水。氣體處理方面,ACF對煙氣中SO2有較好的吸附和脫附處理效果,可再生利用,投資運行費用低,易實現SO2資源化。還可用于室內空氣凈化,脫除煙臭及空氣中各種污染氣體。ACF具有氣相催化氧化還原功能,通過用硫酸活化的ACF,使其表面有催化作用。ACF在環保中的應用存在的主要問題有一下幾個。處理成本較高,目前國內ACF的價格是GAC的10倍以上;目前的活化工藝和設備落后,不能滿足應用要求;應用ACF的廢水廢氣處理新工藝研究不夠。
微濾技術,微濾又稱微孔過濾,是以多孔膜(微孔濾膜)為過濾介質,在0.1~0.3MPa的壓力推動下,截留溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱抱子蟲、藻類和一些細菌等,而大量溶劑、小分子及少量大分子溶質都能透過膜的分離過程。預臭氧
預臭氧技術主要用于消除地下水中的鐵、錳和去除色度、嗅味,以及降解水中的高分子有機物,還被用于改善絮凝和澄清。預臭氧工程應用中,其主要目的是助凝,必要時考慮強化去除藻類、色度和有機污染物,臭氧投量一般為0.2~2.0 mg/L。巫溪縣地埋式一體化生活污水處理
有研究表明預臭氧控制消毒副產物的效果也比較穩定,在預臭氧投加量約1.0 mg/L (0.23 mg O3/mg DOC)的情況下,三鹵甲烷前體物去除率約為23%,高藻期時藻類去除率高達47%。在臭氧預氧化處理過程中,臭氧不是通過降低水中有機物含量達到控制消毒副產物前體物,而是主要氧化攻擊分子質量較大的疏水性有機物。這些有機物多數具有芳香性結構或者不飽和雙鍵,易受攻擊而斷裂變小,轉化為親水性物質。臭氧預處理通過改變水中有機物的物理化學性質,降低水中有機物的氯化活性,從而達到控制消毒副產物生成量的目的。但需注意的是,當原水中含有較高濃度的溴離子時或臭氧投加過量時,臭氧預氧化使溴離子轉變為溴酸根離子,并使水中溴代三鹵甲烷、溴乙酸等濃度升高。
預臭氧工藝占地少,工藝效果不受季節、氣溫等因素影響,效果穩定。但臭氧需要現場制備,且運行成本較高。巫溪縣地埋式一體化生活污水處理